Hochenergetischer Sonnenstrom

Forscher des Elektronikherstellers Sharp haben das Labordemo einer Solarzelle vorgestellt, die einen Wirkungsgrad von bis zu 60 Prozent erreichen könnte.

– Kevin Bullis

Noch immer lässt der Wirkungsgrad von Solarzellen zu wünschen übrig, verglichen mit anderen Energietechnologien. Selbst die besten Zellen können nur weniger als ein Drittel des einfallenden Sonnenlichts in Strom umwandeln. Theoretische Modelle von Physikern zeigen jedoch, dass hier noch deutlich mehr drin wäre. Forscher des Elektronikherstellers Sharp haben nun für eines dieser Modelle eine technische Lösung vorgestellt. Sollte sie sich zur Marktreife entwickeln lassen, könnte sich die Stromausbeute von Solarzellen verdoppeln.

Die Wissenschaftler fanden heraus, wie sich ein ärgerliches Phänomen in der Photovoltaik umgehen lässt. Treffen Photonen auf das Halbleitermaterial, setzen sie auch hochenergetische Elektronen in Bewegung, die ihre Energie jedoch nach wenigen Pikosekunden wieder als Wärme abgeben. Damit ist die Energie für die Stromproduktion verloren.

Der Sharp-Gruppe gelang es, diese Elektronen zu nutzen, bevor sie ihre Energie verlieren. Damit erhöhte sich die elektrische Spannung in der Zelle deutlich. Das Demonstrationsobjekt – eine “Hot-Carrier-Zelle” – ist zwar noch weit von einer praktischen Umsetzung entfernt, weil das verwendete Material zu dünn ist, um nennenswerte Lichtmengen zu absorbieren. Aber sie konnten zum ersten Mal überhaupt einen Strom aus den hochenergetischen Elektronen gewinnen. Theoretisch könnten diese den Wirkungsgrad einer Zelle auf 60 Prozent steigern.

Damit könnte im Idealfall Solarstrom irgendwann wettbewerbsfähig gegenüber fossil erzeugter Elektrizität werden. Hocheffiziente Solarzellen würden die Installationskosten senken, die derzeit häufig höher sind als die Herstellung der Zellen selbst…

http://www.heise.de/tr/artikel/Hochenergetischer-Sonnenstrom-2236753.html

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